Question

9．膦（PH₃）又稱為磷化氫，在常溫下是一種無色有大蒜臭味的有毒氣體，沸點(diǎn)-89.7℃，易自燃，與空氣混合易爆炸，微溶于水．其制取原理類似于實(shí)驗(yàn)室制氨氣，現(xiàn)用下圖裝置來制取磷化氫并驗(yàn)證其性質(zhì)．

實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先從分液漏斗向盛有PH₄I的圓底燒瓶中加入過量乙醚 無色液體，沸點(diǎn)34.5℃，微溶于水，不與Fe₂（SO₄）₃反應(yīng)，微熱數(shù)分鐘后再從分液漏斗向圓底燒瓶中加入一定量的濃NaOH溶液繼續(xù)加熱．在裝置C處用電熱器控制溫度在300℃左右，實(shí)驗(yàn)過程中可觀察到：B裝置的試管中有白色蠟狀固體（P₄）生成；D裝置的試管中Fe₂（SO₄）₃溶液顏色由棕黃色變成淡綠色，同時(shí)也有白色蠟狀固體生成．請回答：
（1）按氣流方向連接裝置，從左到右的順序?yàn)椋篴→d→e→b→c→f
（2）用PH₄I和燒堿反應(yīng)制取PH₃的化學(xué)方程式是PH₄I+NaOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$PH₃↑+NaI+H₂O．
（3）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先向圓底燒瓶中加入乙醚并微熱數(shù)分鐘，其目的是將空氣排盡，以防止PH₃在裝置中燃燒（或自燃）
（4）裝置C中反應(yīng)的化學(xué)方程式是4PH₃$\frac{\underline{\;300℃\;}}{\;}$P₄+6H₂；裝置D中反應(yīng)的離子方程式是4PH₃+12Fe³⁺=P₄↓+12Fe²⁺+12H⁺．
（5）裝置B、D中的現(xiàn)象說明PH₃具有的化學(xué)性質(zhì)是BC（填字母序號(hào)）．
A．堿性B．不穩(wěn)定性C．還原性D．酸性
（6）實(shí)驗(yàn)時(shí)處理尾氣的方法是將尾氣點(diǎn)燃或通入到CuSO₄溶液．

Answer 1

分析 制取磷化氫并驗(yàn)證其性質(zhì)實(shí)驗(yàn)流程：乙醚（無色液體，沸點(diǎn)34.5℃，微溶于水，不與Fe₂（ S0₄）₃反應(yīng)），乙醚為易揮發(fā)的有機(jī)溶劑，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先從分液漏斗向盛有PH₄I的圓底燒瓶中加入過量乙醚，并微熱數(shù)分鐘，目的是將空氣排盡，以防止PH₃在裝置中燃燒（或自燃），提供惰性氣體環(huán)境，再從分液漏斗向圓底燒瓶中加入一定量的濃NaOH溶液繼續(xù)加熱，發(fā)生反應(yīng)PH₄I+NaOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$PH₃↑+NaI+H₂O，在裝置C處用電熱器控制溫度在300℃左右，發(fā)生反應(yīng)：4PH₃$\frac{\underline{\;300℃\;}}{\;}$P₄+6H₂（或2PH₃$\frac{\underline{\;300℃\;}}{\;}$2P+3H₂），B裝置的試管中有白色蠟狀固體生成為白磷，D裝置的試管中Fe₂（SO₄）₃溶液顏色由棕黃色變成淡綠色，說明生成+2價(jià)的鐵，磷化氫具有還原性，發(fā)生反應(yīng)：4PH₃+12Fe³⁺=P₄↓+12Fe²⁺+12H⁺（或 PH₃+3Fe³⁺=P↓+3Fe²⁺+3H⁺），同時(shí)也有白色蠟狀固體白磷生成．
（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康南扰叛b置中的空氣，防止反應(yīng)物磷化氫、生成物白磷燃燒，然后，加入氫氧化鈉，制取硫化氫，硫化氫分解，B觀察反應(yīng)的產(chǎn)物，最后檢驗(yàn)鐵離子和磷化氫的反應(yīng)，據(jù)此連接裝置；
（2）N與P處在同一主族，根據(jù)碘化氨合堿的反應(yīng)書寫反應(yīng)方程式；
（3）乙醚為易揮發(fā)的有機(jī)溶劑，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先從分液漏斗向盛有PH₄I的圓底燒瓶中加入過量乙醚，并微熱數(shù)分鐘，目的是將空氣排盡；
（4）磷化氫受熱分解生成白磷、氫氣，磷化氫和鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成亞鐵離子和白磷；
（5）裝置B中磷化氫受熱分解，說明磷化氫不穩(wěn)定，裝置C中磷化氫能將鐵離子還原成亞鐵離子，說明其具有還原性；
（6）磷化氫、氫氣都能燃燒，可通過燃燒的方法進(jìn)行尾氣處理．

解答 解：制取磷化氫并驗(yàn)證其性質(zhì)實(shí)驗(yàn)流程：乙醚（無色液體，沸點(diǎn)34.5℃，微溶于水，不與Fe₂（ S0₄）₃反應(yīng)），乙醚為易揮發(fā)的有機(jī)溶劑，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先從分液漏斗向盛有PH₄I的圓底燒瓶中加入過量乙醚，并微熱數(shù)分鐘，目的是將空氣排盡，以防止PH₃在裝置中燃燒（或自燃），提供惰性氣體環(huán)境，再從分液漏斗向圓底燒瓶中加入一定量的濃NaOH溶液繼續(xù)加熱，發(fā)生反應(yīng)PH₄I+NaOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$PH₃↑+NaI+H₂O，在裝置C處用電熱器控制溫度在300℃左右，發(fā)生反應(yīng)：4PH₃$\frac{\underline{\;300℃\;}}{\;}$P₄+6H₂（或2PH₃$\frac{\underline{\;300℃\;}}{\;}$2P+3H₂），B裝置的試管中有白色蠟狀固體生成為白磷，D裝置的試管中Fe₂（SO₄）₃溶液顏色由棕黃色變成淡綠色，說明生成+2價(jià)的鐵，磷化氫具有還原性，發(fā)生反應(yīng)：4PH₃+12Fe³⁺=P₄↓+12Fe²⁺+12H⁺（或 PH₃+3Fe³⁺=P↓+3Fe²⁺+3H⁺），同時(shí)也有白色蠟狀固體白磷生成．
（1）B裝置的試管中有白色蠟狀固體生成為白磷，連接順序?yàn)閍→d、e（或e、d），檢驗(yàn)磷化氫的還原性，D裝置的試管中Fe₂（SO₄）₃溶液顏色由棕黃色變成淡綠色，說明生成+2價(jià)的鐵，連接順序?yàn)閎、c→f，
故答案為：d、e、b、c （或 e、d、b、c）；
（2）銨鹽和堿反應(yīng)生成氨氣，N與P處在同一主族，磷鹽和堿反應(yīng)生成磷化氫，反應(yīng)為PH₄I+NaOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$PH₃↑+NaI+H₂O，
故答案為：PH₄I+NaOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$PH₃↑+NaI+H₂O；
（3）PH₃在空氣中易燃燒（或自燃），裝置中若空氣不排盡，會(huì)自燃，所以實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先向圓底燒瓶中加入乙醚并微熱數(shù)分鐘，其目的是將空氣排盡，以防止PH₃在裝置中燃燒（或自燃），
故答案為：將空氣排盡，以防止PH₃在裝置中燃燒（或自燃）；
（4）由上述分析可知，C中發(fā)生4PH₃$\frac{\underline{\;300℃\;}}{\;}$P₄+6H₂，D中離子反應(yīng)為4PH₃+12Fe³⁺=P₄↓+12Fe²⁺+12H⁺，
故答案為：4PH₃$\frac{\underline{\;300℃\;}}{\;}$P₄+6H₂；4PH₃+12Fe³⁺=P₄↓+12Fe²⁺+12H⁺；
（5）B裝置的試管中有白色蠟狀固體生成為白磷，為磷化氫受熱分解生成的產(chǎn)物，說明磷化氫不穩(wěn)定，裝置C中磷化氫能將鐵離子還原成亞鐵離子4PH₃+12Fe³⁺=P₄↓+12Fe²⁺+12H⁺（或 PH₃+3Fe³⁺=P↓+3Fe²⁺+3H⁺），說明其具有還原性，
故答案為：BC；
（6）磷化氫有毒，需進(jìn)行尾氣處理，磷化氫、氫氣都能燃燒，可通過燃燒的方法進(jìn)行尾氣處理，硫化氫與硫酸銅溶液能反應(yīng)，
故答案為：將尾氣點(diǎn)燃或通入到CuSO₄溶液．

點(diǎn)評(píng) 本題考查制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，為高頻考點(diǎn)，把握制備實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)裝置的作用、習(xí)題中的信息為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ木C合考查，題目難度中等．